一种高压线巡检机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种能越过高压线上障碍的巡检机械装置。

背景技术：

高压输电一般常采用铁塔承载的架空线方式传输，采用高压和超高压架空电力线是长距离输配电力的主要方式。电力线及杆塔附件长期暴露在野外,因受到持续的机械张力、电气闪烙、材料老化的影响而容易产生断股、磨损、腐蚀等损伤，如不及时修复更换,原本微小的破损和缺陷就可能扩大，最终导致严重事故，造成大面积的停电和巨大的经济损失。当前输电导线巡检、维护的方法主要有两种：地面目测法与航测法。目测法采用人工巡检，这种方法劳动强度大，工作效率和探测精度低，可靠性差，存在检查盲区；航测法采用直升飞机巡线，这种方法虽然有较高的检测效率和精度，但是这种方法受一些环境因素的制约，同时巡检的技术难度高，运行费用较高。巡线机器人技术的发展，为高压输电线的检查工作提供了新的技术手段。

现有巡线机器人的技术研发已经取得了一定的相应成果，但对于输电线路上存在的障碍物无法跨越，不能实现超高压输电线路的连续巡检。因此，有必要提供一种既能减轻劳动强度、降低运行成本，又能够翻越障碍物的巡线机器人机械结构。在专利CN201610321148.4中，作者提出一种行走轮与机械臂组合式巡线机器人机械结构及其越障方法，遇到障碍物时，第一机械手固定不动，机架通过第一旋转底座带动行走轮和第二机械手旋转180°，从而越过障碍物，但本专利会存在一个问题，机械手固定不动，机械手是处于装置的一端，旋转底座带动行走轮和第二机械手旋转180°，在实施例过程中会产生很大的扭矩，而产生的扭矩是几乎全部施加到高压线上，对高压线的损伤很大。

技术实现要素：

本实用新型目的在于：针对上述存在的问题，为检测高压线过程时能够翻越障碍物，又不至于在翻越常规障碍物(如绝缘子串、压接管，悬垂线夹)过程中产生大的扭矩，提出一种越过高压线上障碍的巡检机械装置，减轻劳动强度、降低运行成本。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种高压线巡检机器人，包括支撑架，所述支撑架的上端面设置至少三对伸缩杆，所述伸缩杆上设有第一滑动组件和第二滑动组件，所述第一滑动组件包括第一伺服电机，所述第一伺服电机a固定在伸缩杆上，第一伺服电机a的输出轴轴线与伸缩杆轴线垂直，所述第一伺服电机a的输出轴设有第一支架a，所述第一支架a的端部设有第二伺服电机a，所述第二伺服电机a的输出轴轴线与第一支架a轴线垂直，所述第二伺服电机a的输出轴设有第二支架a，所述第二支架a的端部设有第三伺服电机a，所述第三伺服电机a的输出轴轴线与第二支架a轴线垂直，所述第三伺服电机a的输出轴设有U型滚轮；所述第二滑动组件包括第一伺服电机b，所述第一伺服电机b固定在伸缩杆上，第一伺服电机b的输出轴轴线与伸缩杆轴线垂直，所述第一伺服电机b的输出轴设有第一支架b，所述第一支架b的端部设有第二伺服电机b，所述第二伺服电机b的输出轴轴线与第一支架b轴线垂直，所述第二伺服电机b的输出轴设有第二支架b，第二支架b的上端设有与所述第二支架b垂直的连接杆，所述连接杆远离第二支架b的一端设有U型滚轮；所述第一滑动组件为动力源组件，第一滑动组件至少设有两对且分别设置在两侧的伸缩杆上，所述第二滑动组件至少设有一对；所述支撑架上端面中心设有检测装置，所述支撑架下端面设有控制箱。

优选的，所述第二滑动组件中的第二支架的上端部设有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出端与连接杆远离U型滚轮的一端连接。

优选的，所述支撑架下端面设有相对的第一凸台和第二凸台，所述第一凸台和第二凸台穿设有丝杆，所述控制箱上设有与丝杆相配合的螺纹，所述控制箱置于丝杆中部。

优选的，所述第一凸台内设有轴承，所述第二凸台内设有与丝杆杆相配合的螺纹，所述丝杆一端置于轴承内，所述丝杆另一端连有伺服电机，所述伺服电机固定于第二凸台上。

优选的，所述第二滑动组件置于第一滑动组件中间，且等间分布。

优选的，所述第二支架的长度大于50mm。

与现有技术相比，本实用新型所产生的有益效果：

U型滚轮架设高压线路上，通过伺服电机带动丝杆运动，从而调整控制箱的位置来调整整个装置的重心位置，当巡检高压线前半段时，可通过调整重心使得整个装置往前运动，当需要翻越障碍物时，伸缩杆伸长，第二伺服电机带动第二支架旋转，使得U型滚轮偏离高压线，伸缩杆缩短，第一伺服电机带动第一支架旋转，使得第二支架处于水平面以下，整个装置向前运动，伸缩杆通过障碍物后，伸缩杆伸长，重复U型滚轮脱离高压线的逆过程，第一伸缩杆的U型滚轮回复到高压线上，直至所有伸缩杆均通过以此步骤通过障碍物，整个装置完成翻越障碍物。

附图说明

图1是本实用新型的高压线巡检的机械装置结构示意图；

图2是图1中伸缩杆结构示意图；

图3-8是本实用新型的巡检装置越障过程的结构示意图；

图中，1-控制箱；2-第一凸台；3-第二凸台；4-丝杆；5-伺服电机；6-支撑架；7-检测装置；8-第一伸缩杆；801-第一支架a；802-第二支架a；803- U型滚轮a；804-第一伺服电机a；805-第二伺服电机a；806-第三伺服电机a；9-第二伸缩杆；901-第一支架b；902-第二支架b；903- U型滚轮b；904-第一伺服电机b；905-第二伺服电机b；906-第三伺服电机b；10-第三伸缩杆；11-高压线；12-障碍物。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1-8所示，一种高压线巡检机器人，其特征在于，包括支撑架6，所述支撑架6的上端面设置至少三对伸缩杆，所述伸缩杆上设有第一滑动组件和第二滑动组件，所述第一滑动组件包括第一伺服电机a804，所述第一伺服电机a804固定在伸缩杆上，第一伺服电机a804的输出轴轴线与伸缩杆轴线垂直，所述第一伺服电机a804的输出轴设有第一支架a801，所述第一支架a801的端部设有第二伺服电机a805，所述第二伺服电机a805的输出轴轴线与第一支架a801轴线垂直，所述第二伺服电机a805的输出轴设有第二支架a802，所述第二支架a802的端部设有第三伺服电机a806，所述第三伺服电机a806的输出轴轴线与第二支架a802轴线垂直，所述第三伺服电机a806的输出轴设有U型滚轮a803。所述第二滑动组件包括第一伺服电机b904，所述第一伺服电机b904固定在伸缩杆上，第一伺服电机b904的输出轴轴线与伸缩杆轴线垂直，所述第一伺服电机b904的输出轴设有第一支架b901，所述第一支架b901的端部设有第二伺服电机b905，所述第二伺服电机b905的输出轴轴线与第一支架b901轴线垂直，所述第二伺服电机b905的输出轴设有第二支架b902，第二支架b902的上端设有与所述第二支架b垂直的连接杆906，所述连接杆906远离第二支架b902的一端设有U型滚轮903。所述第一滑动组件为动力源组件，第一滑动组件至少设有两对且分别设置在两侧的伸缩杆上，所述第二滑动组件至少设有一对。

进一步地，支撑架6上端面中心设有检测装置7，检测装置7用来检测高压线的质量状况。

进一步地，支撑架6下端面设有控制箱1，控制箱1用来放置电源和装置控制器等器件。

进一步地，支撑架6下端面设有相对的第一凸台2和第二凸台3，第一凸台2和第二凸台3穿设有丝杆4，控制箱1上设有与丝杆4相配合的螺纹，控制箱1置于丝杆4中部，可以用来调整控制箱在支撑架6底部的位置。

进一步地，第一凸台2内配设有轴承，第二凸台3内设有与丝杆4相配合的螺纹，丝杆4一端置于轴承内，丝杆4另一端设有伺服电机5，伺服电机5固定于第二凸台3上，此结构可以实现自动控制控制箱在支撑架6底部的位置，通过伺服电机带动丝杆运动，从而调整控制箱的位置来调整整个装置的重心位置，当巡检高压线前半段时，可通过调整重心使得整个装置往前运动。

进一步地，所述第二滑动组件置于第一滑动组件中间，且等间分布，尽可能将装置重心控制在支撑架6的中点。

进一步地，L型的第二支架与第二伺服电机5相连的分支长度应大于50mm，是为了防止伸缩杆在伸长过程中，U型滚轮脱离高压线时，伸缩杆顶部不至于靠近高压线太近。

在本实施例中，所述第一滑动组件设置两对，且分别置于两侧的伸缩杆上，第二滑动组件设置一对，处于两对第一滑动组件中间。为叙述方便，从左至右的伸缩杆分别记为第一伸缩杆8、第二伸缩杆9和第三伸缩杆10，第一伸缩杆8和第三伸缩杆10上设有第一滑动组件，第二伸缩杆9上设有第二滑动组件。

具体过程如下：

U型滚轮架设高压线路上，通过伺服电机带动丝杆运动，从而调整控制箱的位置来调整整个装置的重心位置，根据检测环境适当调节控制箱的位置保持装置的稳定性，当巡检高压线前半段时，可通过调整重心使得整个装置往前运动。当装置检测到有障碍物时，首先，第一伸缩杆8伸长，第二伸缩杆9和第三伸缩杆10不动，然后第二伺服电机a805带动第二支架a802旋转，使得U型滚轮a803脱离高压线，第一伸缩杆8缩短，第一伺服电机a804带动第一支架a801旋转，使得第二支架a802处于水平面以下，第三伸缩杆10的第三伺服电机a806转动，带动第二伸缩杆9和第三伸缩杆10的U型滚轮继续沿高压线向前运动，第一伸缩杆8通过障碍物后，第一伺服电机a804逆转，第一伺服电机a804带动第一支架a801旋转，使得第二支架a802为竖直方向，第一伸缩杆8伸长，第二伺服电机a805逆转，带动U型滚轮a803处于高压线上方，第一伸缩杆8缩短，U型滚轮a803作用于高压线上，第一伸缩杆8的第三伺服电机a806转动，带动第一伸缩杆8的U型滚轮a803沿着高压线前进；第二伸缩杆9遇到障碍物后，重复第一伸缩杆8动作，第一伸缩杆8和第三伸缩杆10不动，直至第二伸缩杆9越过障碍物；第三伸缩杆10遇到障碍物后，重复第一伸缩杆8动作，第一伸缩杆8和第二伸缩杆9不动，直至第二伸缩杆9越过障碍物，整个装置完成翻越障碍物。

如上所述即为本实用新型的实施例。本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。